氦气破局:中国战略资源自主之路
1.氦气行业概述
氦气行业是指从事氦气资源的勘探、提取、纯化、液化、储存、运输、销售以及回收再利用的全产业链活动的总和。它被国家明确定位为
“服务于战略性新兴产业的关键基础性产业,关乎国家能源安全、科技安全和产业链供应链安全的核心战略资源领域”。具体如下:
根据中华人民共和国国家标准 GB/T 4844-2011《纯氦、高纯氦和超纯氦》 ,氦气被定义为:“从含氦天然气、空气或工业尾气中提取的,以氦(He)为主要成分的气体。”该标准根据氦气的纯度,将其划分为:纯氦:纯度 ≥ 99.99%,高纯氦:纯度
≥ 99.999%,超纯氦:纯度 ≥ 99.9999%。
《国民经济行业分类》(GB/T 4754-2017) 中的 “C2619 其他基础化学原料制造”。所属大行业为工业气体行业
的一个重要分支,属于 “特种气体” 或 “电子大宗气体” 范畴。工业气体被喻为“工业的血液”,而氦气由于其稀缺性和特殊性质,常被称为 “气体芯片”。
根据《战略性新兴产业分类(2018)》,氦气被纳入其中,与“新能源、新材料、高端装备”等战略性新兴产业紧密关联。其下游应用如半导体制造、光纤、航空航天、医疗设备(MRI)等均属于国家重点发展的战略性新兴产业。
中国氦气行业发展脉络
资料来源:普华有策
2.行业产业链分析
(1)上游资源与勘探:强者恒强与中国的破局
全球氦资源分布极不均衡,美国、卡塔尔、阿尔及利亚和俄罗斯四国占据了全球主要的氦气资源。相比之下,中国的氦资源储量较少,且主要存在于低品位的含氦天然气中,提取难度大、成本高,资源禀赋先天不足。因此,政策层面明确将加强全国氦气资源勘查作为首要任务。
(2)中游提纯、液化与储运:技术突破与成本博弈
近年来,中国企业在 LNG-BOG(液化天然气闪蒸气)提氦 技术上取得显著进展,该技术能利用现有LNG设施,有效降低成本,已成为产能增长的主力。广西柳钢集团在2024年成功生产出99.9999%的超纯氦气,甘肃庆阳瑞海嘉自主研发的 "常温膜分离法提氦技术" 也实现了高纯氦气的量产,这些均是技术突围的代表。氦气主要以液态氦的形式在-269°C的超低温下运输和储存,对储运设备和技术要求极高。工信部于2022年批准了《氦气纯化器》行业标准,标志着国家开始着力规范和完善产业链中游的标准体系。
(3)下游应用:不可或缺的"气体芯片"
氦气的需求刚性而多元,主要集中在高科技和关系国计民生的关键领域。其中,医疗领域(MRI)是液氦最大的应用场景之一,用于冷却核磁共振仪的超导磁体。半导体与光纤制造领域方面,在晶圆制造和光纤拉丝过程中,氦气作为保护气,对纯度要求极高。航空航天与军工领域,氦气主要用于火箭燃料的加压吹扫、空间模拟和深海潜水呼吸气等,关乎国防安全。新兴领域包括在量子计算、低温物理等前沿科学研究中是关键冷却介质。
3.氦气行业主要驱动因素
(1)自主可控的需要
鉴于我国过去高达90%以上的进口依赖度所带来的供应链风险,氦气已被明确定义为关乎国计民生的战略性资源。"十四五"规划及"十五五"前瞻均将氦气供应链的 "自主可控" 置于核心位置,通过政策强力引导资源勘查、技术攻关与国家储备体系建设,从根本上驱动行业破局。
(2)核心技术突破
近年来,LNG-BOG提氦、膜法提纯等关键技术的产业化应用取得显著进展,成功撬动了国内规模化产能的落地,大幅降低了生产成本,为打破国外技术垄断、实现国产替代提供了现实路径。
(3)下游需求
作为医疗MRI、半导体制造、光纤、航空航天及量子计算等战略性新兴产业不可或缺的"气体芯片",这些下游领域的快速扩张为氦气市场提供了持续且强劲的需求拉动。
4.氦气行业趋势前瞻
(1) 供应格局:构建"自主可控、多元互补"的韧性供应链
未来中国氦气供应将形成"国内自产+多元化进口"的立体化供应体系。国内产能正进入规模化放量期,以中石化、中石油为代表的国有企业依托大型油气田加速布局提氦项目,同时LNG-BOG提氦技术有效盘活现有基础设施,使国产供应成为保障基础需求的"压舱石"。进口策略将更加精细,通过长期协议和股权投资深化与卡塔尔、俄罗斯等资源国的合作,同时积极开拓新兴生产区渠道,分散地缘政治风险。此外,国家与商业两级储备体系建设将提速,通过实物储备和数字化调配,构筑坚实的供应链风险防线。
(2)产业生态:实现从资源到应用的全产业链协同发展
政策将推动形成从资源勘探到回收利用的完整产业链。上游资源勘探将与中游技术装备深度融合,重点开展全国氦气资源潜力评价,并攻关适用于中国低品位、复杂组分天然气的提纯技术,同时推进氦液化器等核心装备的国产化突破。下游将构建产业闭环,在MRI集中医院、半导体工厂等应用端推广氦气回收系统,从需求侧减少对原始氦气的依赖,形成"开源与节流"并重的可持续发展模式。产业链各环节企业将通过战略合作,共同打造资源、技术、装备、应用一体化发展的产业生态。
(3) 竞争格局:形成"强者恒强、专业分工"的市场新结构
随着国家战略深入推进,市场集中度将显著提升。拥有资源、技术和资金优势的头部企业,如中石化、中石油和已形成先发优势的大型气体公司,将通过整合并购持续扩大市场份额,成为市场主导者。与此同时,专业化分工将更加明确,中小型企业将聚焦差异化竞争,深耕区域分销、氦气回收解决方案或特定技术装备等细分领域,形成"大型综合企业引领、专业化企业协同共生"的健康产业生态。这一格局将推动行业从"国际垄断"向"国产崛起"转变,重塑市场权力结构。
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